离子配位聚合-2017

配位阴离子聚合一、引言配位阴离子聚合是一种重要的化学反应过程，它在化学合成、材料科学和生物化学等领域中具有广泛的应用。

本文将介绍配位阴离子聚合的定义、机理和应用，并探讨其在不同领域中的潜在价值。

二、定义配位阴离子聚合是指通过配位键形成分子或离子间的化学键，将多个阴离子或分子有序连接在一起形成聚合物的过程。

在配位阴离子聚合中，通常使用具有配位能力的配体与金属离子或其他阴离子发生配位反应，形成配位键。

三、机理配位阴离子聚合的机理涉及配位反应和聚合反应两个过程。

首先，配体与金属离子或其他阴离子之间发生配位反应，形成配位键。

配位键的形成可以通过配位键的形成常数和配体与金属离子的浓度关系来描述。

随后，在配位键的作用下，多个配体有序连接在一起，形成线性、支化或网络状的聚合物结构。

四、应用1. 化学合成配位阴离子聚合在化学合成中具有重要的应用。

它可以用于合成具有特定结构和性质的聚合物，如金属配位聚合物、超分子材料等。

这些聚合物在催化、传感、分离等领域具有潜在的应用价值。

2. 材料科学配位阴离子聚合在材料科学中也有广泛的应用。

通过调控配位阴离子聚合物的结构和性质，可以制备具有特定功能的材料，如荧光材料、磁性材料等。

此外，配位阴离子聚合还可以用于制备高分子电解质材料、光电功能材料等。

3. 生物化学配位阴离子聚合在生物化学中的应用也引起了广泛的关注。

通过将配位阴离子聚合物引入生物体系中，可以实现对生物分子的选择性识别和探测。

此外，配位阴离子聚合还可以用于药物传递、组织工程等领域。

五、潜在价值配位阴离子聚合具有潜在的价值和应用前景。

首先，其反应条件温和，反应容易控制，可以实现高选择性和高产率的聚合反应。

其次，通过调控配位阴离子聚合物的结构和性质，可以实现对材料的定制化设计，满足不同领域的需求。

此外，配位阴离子聚合还可以与其他化学反应相结合，形成多功能的复合材料。

六、结论配位阴离子聚合是一种重要的化学反应过程，具有广泛的应用价值。

配位聚合阴离子供体概述配位聚合阴离子供体是一类具有多个供体位点的配体，能够与金属阳离子形成稳定的络合物。

该类供体在化学科研和工业生产中具有广泛的应用前景。

本文将介绍配位聚合阴离子供体的结构特点、合成方法及其在催化、储能和材料领域的应用等方面的研究进展。

一、结构特点配位聚合阴离子供体通常由多个供体基团组成，这些基团可分布在分子的不同位置，形成供体位点。

这类供体位点能够与金属阳离子形成络合物，稳定化金属离子的价态。

常见的供体基团包括阳离子性配体、氧、硫等原子的供体位点。

这些供体基团通过配位键与金属阳离子形成化学键，从而形成稳定的络合物。

二、合成方法配位聚合阴离子供体的合成方法多种多样，主要包括以下几种常见的合成途径：1. 配位聚合反应：通过合成具有多个供体位点的单体，然后进行配位聚合反应，将单体连接成聚合物状的供体。

这种方法主要利用配合聚合物化学来合成具有聚合性质的供体。

2. 有机合成：通过化学反应，将具有多个供体基团的有机小分子连接在一起，形成配位聚合阴离子供体。

这种方法适用于合成具有特定结构和功能的供体。

3. 界面修饰：将原有的有机小分子或材料表面进行化学修饰，引入供体基团，形成配位聚合阴离子供体。

这种方法可以在不改变材料本身性质的前提下实现供体的引入。

三、催化应用配位聚合阴离子供体在催化领域具有广泛的应用前景。

它们能够稳定化金属阳离子，提高催化剂的活性和选择性。

例如，一些含有配位聚合阴离子供体的过渡金属络合物能够催化氧化反应、加氢反应以及有机合成反应。

金属离子的稳定化还可以延长催化剂的使用寿命，减少催化剂的损耗，提高催化剂的经济性和环境友好性。

四、储能应用配位聚合阴离子供体的高效供体位点可以与离子形成稳定的化学键，从而提高储能材料的离子传输速率和电化学性能。

这类供体在电化学储能领域有着广泛的应用。

例如，某些具有配位聚合阴离子供体结构的金属有机骨架材料具有优异的电容性能和离子传输速率，可用于超级电容器的制备。

高分子化学复习简答题（六）---离子聚合学校名称：江阴职业技术学院院系名称：化学纺织工程系时间：2017年3月10日1、阴离子活性聚合的最重要的两个应用是什么？ 答：制备单分散聚合物；制备嵌段共聚物。

2、能进行阴离子聚合的单体有哪些？ 答：能进行阴离子聚合的单体包括三种类型：（1）带吸电子取代基的-α烯烃；（2）带共轭取代基的-α烯烃； （3）某些含杂原子（如O 、N 杂环）的化合物如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等（既可进行阴离子聚合，也可进行阳离子聚合）。

3、将下列单体和引发剂进行匹配，并说明聚合反应类型。

单体：CH 2=CHC 6H 5；CH 2=CHCl ；CH 2=C(CH 3)2；CH 2=C(CH 3)COOCH 3 引发剂：(C 6H 5CO 2)2；萘钠；BF 3 + H 2O ；Ti(OEt)4+AlEt 3答：CH2=CHC6H5 以(C6H5CO2)2引发属于自由基聚合，以萘钠引发属于阴离子聚合，以BF 3 +H 2O 引发属于阳离子聚合，但是副反应多，工业上较少采用，用Ti(OEt)4+AlEt 3进行配位阴离子聚合；CH 2=CHCl 以(C 6H 5CO 2)2引发属于自由基聚合，除此之外，不可发生阴、阳离子聚合反应；CH 2=C(CH 3)2以BF 3 + H 2O 引发属于阳离子聚合，并且该单体只可发生阳离子聚合；CH 2=C(CH 3)COOCH 3以(C 6H 5CO 2)2引发属于自由基聚合，以萘钠引发属于阴离子聚合，不可发生阳离子聚合。

4、在下表中为每一个单体选择一个合适的引发剂（连线）。

答：5、下列烯类单体适于何种机理聚合（自由基聚合，阳离子聚合，阴离子聚合）？简述原因。

答：CH 2=CHCl ； （2）CH 2=CHC 6H 5； （3）CH 2=C(CH 3)2； （4）CF 2=CFCl ； （5）CH 2=C(CN)COOR ； （6）CH 2=CHNO 2； （7）CH 2=CH-CH=CH 2；答：（1）和（4）均适于自由基聚合，因Cl 原子的吸电性和共轭效应均较弱，F原子体积很小可视同H原子看待。

第二章 离子型聚合反应、配位聚合反应及开环聚合反应第一节 概述高聚物的形成反应,按反应机理不同分类连锁聚合反应−−−−−→−依活性种不同分y 自由基型聚合反应、离子型聚合反应、 配位聚合反应。

两大类逐步聚合反应−−−−−−→−依参加反应的单体分缩聚反应、开环逐步聚合反应、 逐步加聚反应１．离子型聚合反应是在阴离子或阳离子引发剂作用下，使单体分子活化为带正电荷或带负电荷的活性离子，再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应。

根据链增长活性中心所带电荷的不同,离子型聚合可以分为：阳离子聚合 阴离子聚合 配位离子型聚合．2．特征：（1)对单体的选择性高。

（2)链引发活化能低，聚合速率快（低温下进行聚合反应)。

（3）离子型聚合反应活性中心是离子(C +、Ｃ—)（４)引发剂为亲核、亲电试剂，且引发剂自始自终对聚合有影响。

(5）不能双基偶合终止，只能通过与杂质或人为加入的终止剂（水、醇、酸、胺等）链转移进行单基终止反应.注：(1）配位聚合反应也是离子型聚合反应的一种.所用的引发剂具有特殊的定位作用，形成的活性中心为配位阴离子,单体采用定向吸附、定向插入而已。

但所得产物具有立构规整性好、物理性能优异的特点。

(2）开环聚合多数属于离子型聚合反应。

但究竟是阴离子型还是阳离子型取决于引发剂的类型。

合成具有醚键高聚物的主要是采用开环聚合。

第二节 阳离子聚合反应阳离子聚合反应：是在阳离子引发剂作用下,使单体分子活化为带正电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应.一、单体与引发剂 １。

单体（1）具有强推电子取代基的烯烃类单体(异丁烯、乙烯基醚） （2)具有共轭效应的单体（苯乙烯、丁二烯、异戊二烯） (3）含氧、氮、硫杂原子的不饱和化合物和环状化合物（甲醛、四氢呋喃、3,3－双氯甲基丁氧环、环戊二烯、环氧乙烷、环硫乙烷及环酰胺)等.(4)碳阳离子的稳定性与结构有关，稳定顺序为：叔碳阳离子＞仲碳阳离子＞伯碳阳离子，相应的烯烃单体活性顺序与之相反．（5)碳阳离子主要化学性质是：溶剂效应、重排、结合 2.引发剂-—“亲电试剂" （1）含氢酸(质子酸）Ｈ＋A －＋ ＣH 2=Ｃ → CH 3-Ｃ+A -如：H ２ＳO 4、HClO 4、ＣＣl ３COOH 等 （２）Ｌewis 酸CH 3 CH 3CH 3 CH 3L ｅwi ｓ酸是Ｆrie ｄｅl-Craft ｓ催化剂中的各种金属卤化物，是电子接受体。

第三章离子聚合与配位聚合生产工艺共价键均相断裂产生两个自由基，非均相断裂则产生离子。

离子聚合反应：乙烯基单体、二烯烃单体以及一些杂环化合物在某些离子的作用下进行的聚合反应称为离子聚合反应。

根据增长链链端离子所带电荷的性质，分为：阳离子聚合反应和阴离子聚合反应。

配位聚合反应：由配位聚合催化剂引发乙烯基单体，二烯烃单体进行空间定向聚合，是一类特殊的离子聚合反应体系，称之为配位阴离子聚合反应，简称配位聚合反应。

配位聚合催化剂：由过度金属卤化物与有机金属化合物组成的络合型聚合催化剂体系，由于属于配位络合结构，所以称为配位聚合催化剂。

第一节离子聚合反应及其工业应用一、阳离子聚合反应及其工业应用1、阳离子聚合反应阳离子聚合反应是乙烯基单体或某些杂环单体如环醚、环缩醛、环亚胺、环硫醚、内酰胺、内酯等在阳离子引发剂（或称催化剂）作用下生成相应离子进行聚合的反应。

例如：乙烯基单体在阳离子引发剂作用下进行的阳离子聚合反应为：链引发链增长链转移与终止向单体链转移由于阳离子增长链末端带有正电荷，所以具有亲核性的单体或碱性单体易于发生阳离子聚合反应，但容易从单体分子中夺取质子而发生向单体链转移的副反应或与亲核杂质反应终止。

即使在很低的温度下，也容易发生链转移反应，因而不易得到高分子量产品。

所以工业上用异丁烯和少量异戊二烯经阳离子聚合反应生产丁基橡胶时聚合温度须低至—100℃。

氧正离子、硫正离子等的活性低于碳正离子，所以杂环单体经阳离子聚合反应生产高分子量聚合物可在65℃以上进行。

2、工业应用高分子合成工业中应用阳离子聚合反应生产的聚合物主要品种如下：聚异丁烯：异丁烯在阳离子引发剂AlCl3、BF3等作用下聚合，由于聚合反应条件、反应温度、单体浓度、是否加有链转移剂等的不同而得到不同分子量的产品，因而具有不同的用途。

低分子量聚异丁烯（分子量<5万），为高粘度流体，主要用作机油添加剂、粘合剂等。

高分子量聚异丁烯为弹性体用作密封材料和蜡的添加剂或作为屋面油毡。